| 超声速边界层抽吸孔隙内流场结构分类 |
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| 引用本文： | 赵健,范晓樯,王翼,陶渊,李腾骥.超声速边界层抽吸孔隙内流场结构分类[J].推进技术,2017,38(11):2463-2470. |
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| 作者姓名： | 赵健 范晓樯 王翼 陶渊 李腾骥 |
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| 作者单位： | 国防科学技术大学 高超声速冲压发动机技术重点实验室，湖南 长沙 410073,国防科学技术大学 高超声速冲压发动机技术重点实验室，湖南 长沙 410073,国防科学技术大学 高超声速冲压发动机技术重点实验室，湖南 长沙 410073,国防科学技术大学 高超声速冲压发动机技术重点实验室，湖南 长沙 410073,中国空气动力研究与发展中心 高速空气动力研究所，四川 绵阳 621000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(11572347；11372347)。 |
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| 摘 要： | 由于流体处于超声速和亚声速状态时,其性能有着显著的差异,这种现象同样存在于超声速边界层抽吸孔隙内。为了对超声速边界层抽吸孔隙内流场结构进行分类,主要通过数值计算的方法,对超声速边界层抽吸孔隙内流体的流动状态以及不同流动状态时抽吸孔隙内流场结构对抽吸腔反压的响应特点进行了研究,同时也对数值计算方法做了试验验证。数值计算采用基于有限体积法的二阶迎风格式来离散二维可压N-S方程,湍流模型采用标准k-ε模型,通过改变抽吸槽宽度D的方法来实现抽吸槽内流体处于不同的流动状态。根据抽吸槽内流体的流动状态的不同,将超声速边界层抽吸分为亚声速型,临界声速型和超声速型。分别对不同抽吸腔反压时三种抽吸类型流场结构变化特点以及声速流量系数Q变化特点进行了分析,发现不同抽吸类型对抽吸腔反压的响应规律存在显著差异。当δ/D8.6时,即对于亚声速型抽吸而言,Q随δ/D减小而线性增加,且Q随p_c/p_0减小而减小。当δ/D8.6时,即对于超声速型抽吸而言,Q随δ/D减小而迅速增加。另外,随p_c/p_0增加,Q先保持不变,当p_c/p_0增加到0.225时,Q开始减小,并且当p_c/p_0增加至0.675后,Q减小速率发生了突变。分析原因在于超声速型抽吸,抽吸腔反压向抽吸槽内的传递受到抽吸槽内分离区以及激波的阻碍,而对于亚声速型抽吸,抽吸腔反压能够直接传递至抽吸槽内,进而影响边界层抽吸。
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| 关 键 词： | 流场结构 边界层抽吸 超声速 亚声速 |
| 收稿时间： | 2016/7/2 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/9/19 0:00:00 |
Classification of Flow Field in Supersonic Boundary Layer Bleed Slot |
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| ZHAO Jian,FAN Xiao-qiang,WANG Yi,TAO Yuan and LI Teng-ji.Classification of Flow Field in Supersonic Boundary Layer Bleed Slot[J].Journal of Propulsion Technology,2017,38(11):2463-2470. |
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| Authors: | ZHAO Jian FAN Xiao-qiang WANG Yi TAO Yuan and LI Teng-ji |
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